Abstrato

O tecido adiposo perirrenal, uma das massas de gordura ao redor dos rins, pode ser obtido de doadores saudáveis ​​durante um transplante renal. O tecido adiposo perirrenal sempre foi conhecido apenas como um tecido conjuntivo para proteger os rins e os vasos sanguíneos renais da estimulação física externa. No entanto, recentemente, o tecido adiposo começou a ser considerado um órgão endócrino, e o tecido adiposo perirrenal é agora considerado como tendo um efeito direto nas doenças metabólicas. As características do tecido adiposo perirrenal de um doador saudável são: (Ⅰ) Há um grande número de células adiposas marrons (70-80% do total), (Ⅱ) A maioria das células adiposas marrons está inativa na célula em repouso ciclo, (Ⅲ) Os fatores ativadores são exposição constante a baixas temperaturas, hormônios, fatores de metástase e fatores ambientais, (Ⅳ) Anatomicamente, um grande número de células adiposas marrons são distribuídas perto das glândulas supra-renais, (Ⅴ) Células bege, produzidas convertendo adipócitos brancos em adipócitos semelhantes a marrons, são altamente ativos, (Ⅵ) Células ativadas secretam BATokines e (Ⅶ) A eficiência do consumo de energia é alta. Apesar dessas vantagens, todo o tecido adiposo perirrenal de um doador saudável é incinerado como lixo hospitalar. Visando sua utilização, esta revisão discute os adipócitos marrons e as células bege no tecido adiposo perirrenal de um doador saudável e propõe oportunidades para sua aplicação clínica.

Palavras-chave

perirrenal; tecido adiposo; doador saudável; adipócitos marrons; células bege;Benefícios do extrato de Cistanche

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Tecido adiposo perirrenal

Existem três tipos de gordura ao redor do rim: gordura pararrenal, gordura sinusal e gordura perirrenal. A gordura pararrenal está localizada fora da membrana renal e consiste em gordura branca [1]. A gordura do seio renal está distribuída ao redor dos vasos renais, está presente dentro da membrana renal e aumenta com a obesidade. A gordura perirrenal está localizada na cavidade retroperitoneal e é considerada um tecido conjuntivo simples que protege o rim e os vasos renais de estímulos físicos externos (Figura 1A) [1].

Figura 1. Caracterização do tecido adiposo perirrenal. (A) Localização anatômica do tecido adiposo perirrenal, (B) Tecido perirrenal adiposo que compõe os tipos de células adiposas, (C) Termogênese do adipócito marrom para queima de calorias, (D) Adipocinas, secretadas pelos adipócitos marrons, brancos e bege, e (E) Indutores de escurecimento para transformação de adipócitos brancos em células bege.

No entanto, com o tecido adiposo sendo considerado um órgão endócrino que secreta várias adipocinas e não apenas o armazenamento de energia, considera-se que o tecido adiposo perirrenal afeta diretamente doenças metabólicas, como diabetes, obesidade e anormalidades cardiovasculares [2]. Como órgão endócrino, o tecido adiposo perirrenal contém um grande número de adipócitos marrons [3] e células bege altamente ativadas geradas pela transformação de adipócitos brancos [4]. Portanto, o tecido adiposo perirrenal é considerado uma fonte de células muito útil para fins terapêuticos.

No entanto, todo o tecido adiposo perirrenal obtido de doadores saudáveis ​​durante o transplante renal é incinerado como lixo hospitalar. Para aumentar a possibilidade de sua aplicação clínica, este artigo revisa as características e potenciais aplicações do tecido adiposo perirrenal.

Tipos de adipócitos no tecido adiposo perirrenal

Os adipócitos que compõem o tecido adiposo perirrenal, como outros tecidos adiposos, são divididos principalmente em células brancas e células marrons (Figura 1B). Os adipócitos brancos armazenam energia na forma de triglicerídeos, que são decompostos em ácidos graxos e glicerol durante o jejum. Eles influenciam o apetite e a sensibilidade à insulina da mesma forma que os órgãos endócrinos, secretando moléculas semelhantes a hormônios, como a leptina e a lipocalina. Ao mesmo tempo, os adipócitos marrons mantêm a temperatura corporal liberando energia química na forma de calor por meio de uma via mediada pela proteína desacopladora 1 (UCP1), um mecanismo de defesa contra a hipotermia (Figura 1C) [6,7].

Histologicamente, os adipócitos têm uma forma uniforme, separados por finos intervalos de colágeno. Nos adipócitos brancos, o citoplasma é empurrado para a borda pela pressão das gotículas de gordura. Enquanto isso, o núcleo é pequeno e fino, de forma oval, e empurrado para o lado com uma grande gota de gordura no meio (Figura 1B(b)) [8]. Os adipócitos marrons são menores e contêm muitas gotículas de gordura (Figura 1B(a)) [3). Quando os adipócitos brancos têm alta expressão de UCP1 e muitas pequenas gotículas de gordura, eles são chamados de células bege (Figura 1B(c)) [9l.]. As células bege são de origem diferente dos adipócitos marrons, mas têm a mesma função de consumo de energia que as calorias; portanto, eles são de valor clínico.

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Benefícios do tecido adiposo marrom

A principal função do tecido adiposo marrom é manter a temperatura corporal constante por meio da geração de calor; gerando 300 kcal e consumindo 50 g de tecido adiposo marrom (Figura 1C) [10]. A ação de queima de calorias do tecido adiposo marrom pode ser aplicada no tratamento da obesidade e resistência à insulina, que são distúrbios metabólicos causados ​​pelo acúmulo excessivo de energia.

Quando os adipócitos marrons são ativados, a glicose e os ácidos graxos são eficientemente removidos do sangue; a glicose no sangue é eliminada pela ativação de receptores 3-adrenérgicos na membrana do adipócito marrom, seguida pelo aumento da síntese do transportador de glicose 1 (GLUT1), um transportador de glicose, pelo monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) no citoplasma [11]. Os triglicerídeos plasmáticos são removidos pela ativação de proteases de lipoproteínas e CD36 secretado por adipócitos marrons [12]. Assim, a ativação de adipócitos marrons pode efetivamente melhorar a sensibilidade à insulina e o gasto de energia e reduzir o peso corporal.

Até recentemente, pensava-se que o tecido adiposo marrom estava ausente em humanos em todos os estágios, desde a infância até a idade adulta. No entanto, com o desenvolvimento de dispositivos de medição da atividade metabólica (tomografia por emissão de pósitrons com flúor-18-fluorodesoxiglicose (18F-FDG-PET)/tomografia computadorizada (TC)), descobriu-se que o tecido adiposo marrom estava presente em tecidos termossensíveis em adultos [ 13]. Em particular, uma grande quantidade de tecido adiposo marrom foi encontrada ao redor do rim, que é altamente ativo [14]. Em nossos experimentos preliminares em andamento, retivemos 302 tecidos adiposos periféricos; o peso médio dos doadores de rim foi de 229,19 ± 136,53 g e a idade média foi de 32,98 ± 9,94 anos. Usando 17 amostras, medimos a distribuição da gordura marrom e descobrimos que ela estava presente em 10-60 por cento (v/v) do tecido. Houve diferenças individuais significativas no volume de gordura marrom.

Tecido adiposo marrom como gerador de calor

As organelas envolvidas na produção de energia são as mitocôndrias, e a energia química e térmica são geradas por meio de dois canais na membrana mitocondrial interna. Os prótons saem da mitocôndria pela via de transferência de elétrons, causando uma diferença de potencial; a energia química (ATP) é gerada quando os prótons entram pelo complexo de síntese de ATP, e a energia térmica é gerada quando os prótons entram na via UCP1, ativando a oxidação de ácidos graxos na mitocôndria (Figura 1C) [15].

A gordura marrom é um tecido especial que usamos para nos adaptar ao frio. Quando expostos a baixas temperaturas, os nervos simpáticos secretam catecolaminas (especialmente norepinefrina) e seus receptores ( 3-receptores adrenérgicos) são ativados. Então, UCP1 na membrana mitocondrial interna é ativado. Os genes relacionados à temperatura nos adipócitos marrons estão continuamente ativos quando experimentamos diferenças regulares de temperatura, mas as células bege derivadas de adipócitos brancos são ativadas apenas quando experimentamos exposição a baixas temperaturas [16].

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Tecido Adiposo Marrom como Órgão Endócrino

Os adipócitos marrons ativados secretam substâncias através de vias endócrinas que afetam outros tecidos metabólicos (músculos motores) e regulam o metabolismo energético [4] e a inflamação [17]. As substâncias secretadas pelo tecido adiposo marrom são chamadas de adipocinas do tecido adiposo marrom (BAT) ou BATokines e são secretadas por vias autócrinas, parácrinas, periféricas e endócrinas (Figura 1D) [18].

Substâncias autócrinas e secretadas perifericamente são NGF, FGF2 e VEGF-A, que estão envolvidos no crescimento de adipócitos marrons, vascularização, neutralização e processos de fluxo sanguíneo; essas substâncias desempenham um papel na ativação de adipócitos marrons quando expostos a ambientes frios. As substâncias secretadas pelo sistema endócrino são IGF1 e FGF21. IGF1 desempenha um papel na redução da concentração de glicose no sangue. O FGF21 aumenta no sangue em baixas temperaturas ativando os adipócitos marrons [20], participa do escurecimento dos adipócitos brancos [21] e regula o metabolismo energético através da via catabólica das lipoproteínas [22]. Analisamos as concentrações de NGF, FGF2, VEGF-A, IGF1 e FGF21 usando 10 tecido adiposo periférico. De acordo com as instruções do fabricante, 25 g de cada tecido foi tomado como volume inicial e uma fração vascular estromal (SVF) foi obtida usando um kit manual (kit Ustem, Ustem Biomedical, Seul, Coréia). O volume final do produto foi de 1 mL e NGF 3,56±0,25 pg/mL, FGF2 230,27±167,24 pg/mL, VEGF-A 7,50±5,95 pg/mL, IGF1 2830,85± 5201,98 pg/mL e FGF21 30,36±0,19 pg/mL foram determinados. fGF2, VEGF-A e IGF1 apresentaram diferenças individuais significativas, enquanto NGF e FGF21 apresentaram desempenho relativamente uniforme.

O tecido adiposo marrom também desempenha um papel na resposta inflamatória. Os BATokines anti-inflamatórios secretados diretamente pelos adipócitos marrons/bege são SLIT2-C, VEGFA, IGF-1, FGF21, CXCL14, L-PGDS, folistatina, IL6 e GDF15 [17]. Além disso, quando um microambiente inflamatório se desenvolve (por exemplo, obesidade), a infiltração de macrófagos e outras células imunes no tecido adiposo aumenta. As células imunes secretam principalmente citocinas pró-inflamatórias que inibem a "transição do adipócito branco para o adipócito bege" e promovem o "branqueamento do adipócito marrom". Adipócitos marrons fenotipicamente clareados secretam BATocinas pró-inflamatórias, como Chemerin, IGF-1, CX3CL1, RBP4, TNF , GDF8, ET-1, IL6, IL1 e MCP1 [17]. Os adipócitos marrons esbranquiçados apresentam atividade termogênica reduzida e capacidade de gasto energético suprimida, perdendo assim a eficácia fisiológica dos adipócitos marrons.

A adiposidade marrom também está associada a miRNAs exossomais circulantes. a secreção de microRNAs exossomais por BAT reprime a transcrição. Quando BAT foi transplantado em camundongos sem a enzima processadora de miRNA dicer, que produz microRNAs, vários tipos de microRNAs foram observados, a tolerância à glicose foi reduzida [23] e miR-92 é conhecido por estar associado à absorção de glicose em marrom gordura [24].

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